mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Energiekosten messen bei Niedervoltschaltung


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
Autor: Franc W. (franc)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

gibt es fertige Schaltungen, mit denen man die Leistungsaufnahme eines 
Gerätes messen kann, das nicht am 220 Volt Netz hängt, sondern über 
Batterie betrieben wird, z.B. 4.5 Volt?

Es gibt ja zahllose Steckdosen-Energiekosten-Messgeräte zu kaufen, in 
vielen Preisklassen, aber ein Gerät, das bei wenig Volt Gleichstrom 
misst, finde ich nicht.

Konkret möchte ich wissen, wie viel ein Bewegungssensor (Sender) 
verbraucht, der ein paar Bewegungen am Tag registriert und per 433 MHz 
weiter funkt an seine Basisstation (Türglocke / Alarmanlage, ebay Nr 
202034790042) aber ansonsten nur in Bereitschaft ist.
Ich kann den Stromverbrauch zwar messen, auch bei Auslösen per PIR, aber 
hochrechnen auf den Tag würde doch sehr ungenau, da ich mit Messgerät ja 
nur Strom aber keine Leistung messen kann (m.W.).

Gibt es solche fertigen Geräte, oder notfalls Schaltungen?
Oder gibt es vielleicht notfalls Netzteile, die auch eine 
Leistungsmessfunktion haben?
Es müsste eine sehr kleine Auflösung haben, da dieser PIR-Sender 
angeblich mit einer Batteriefüllung (3 x AAA) zwischen 3 und über 12 
Monaten durchhielte, las ich.

Danke

franc

Autor: Stefanus F. (Firma: Äppel) (stefanus)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das kannst du kaum zufriedenstellend genau messen, weil in solchen 
Anwendungen der Verfall der Batterie meist schon höher ist.

Autor: Jim M. (turboj)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Franc W. schrieb:
> Ich kann den Stromverbrauch zwar messen, auch bei Auslösen per PIR, aber
> hochrechnen auf den Tag würde doch sehr ungenau, da ich mit Messgerät ja
> nur Strom aber keine Leistung messen kann (m.W.).

Da Deine Energiekosten nur der Preis der Betterien ist, wäre das allemal 
ausreichend. Denn die Dinger haben erheblich unterschiedlichen 
Enegiegehalt, auch wenn sie alle dieselbe AAA Größe haben.

Autor: Stefanus F. (Firma: Äppel) (stefanus)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn du schnell einen grobe Messung machen willst, dann benutze einen 
Kondensator (mit besonders geringem Leckstrom) anstelle der Batterie. 
Beobachte, wie schnell dessen Spannung absinkt, dann kannst du den 
Energieverbrauch pro zeit daraus berechnen.

Autor: Andi H. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Evtl. hilft dir ein USB Powermeter weiter. Die dürften auch bei 4.5 Volt 
funktionieren.

So was wie dieses z.B.:
Ebay-Artikel Nr. 142629951116

Autor: Michael U. (amiga)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

Franc W. schrieb:
> Ich kann den Stromverbrauch zwar messen, auch bei Auslösen per PIR, aber
> hochrechnen auf den Tag würde doch sehr ungenau, da ich mit Messgerät ja
> nur Strom aber keine Leistung messen kann (m.W.).

Leistung ist Spannung * Strom habe ich mal gelernt und die Spannung 
kennst Du doch.
Es wird wohl kaum bezahlbare deratige Meßgeräte geben, weil der 
Dynamicbereich der Strommessung sehr groß ist, der erfasst werden muß.
PIR + abgeschalteter 433MHz Sender kommt durchaus mit 2-3µA aus, Sender 
wenn aktiv ca. 10-15mA. Bei z.B. 1 Ohm Shunt wären also 2-3µV und 
10-15mV zu erfassen. Bei 100 Ohm hätte man zwar bei den 2-3µA schon 
0,2-0,3mV, bei 10-15mA aber auch 1,0-1,5V als Spannungsabfall.
Beide Werte messen, Laufzeit des Senders mit kleinem Shunt und Oszi 
messen und rechnen...

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bessere Labornetzteile können auch die abgerufene Leistung anzeigen.

Das kann sogar das Billig-Schaltregler-Labornetzteilmodul, das vor ein 
paar Monaten auf eevblog für brauchbar befunden wurde.

Für den kleinen Milli- oder Microwattbereich ist so etwas natürlich 
nicht geeignet.

Andererseits, wenn es um eine Abschätzung der Energieaufnahme im 
Batteriebetrieb geht, dann genügt eine Strommessung, weil man grob 
vereinfachend die Batteriespannung als Konstante ansehen kann.

Autor: Michael U. (amiga)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

Rufus Τ. F. schrieb:
> Andererseits, wenn es um eine Abschätzung der Energieaufnahme im
> Batteriebetrieb geht, dann genügt eine Strommessung, weil man grob
> vereinfachend die Batteriespannung als Konstante ansehen kann.

Zustimmung. Problem bei den Sachen ist es, Stromaufnahme und Laufzeit 
bei Aktivierung zu erfassen, Ruhestrom messen ist meist das kleinere 
übel.

Meine ESp8266 nerven mich da auch immer. 20-30µA incl. Sensor, alle 5 
Minuten für knapp 2s dann die ca. 85-100mA + der Spitzen von bis zu 
350mA.
Allerdings würde mir sonderlich genau auch nichts nutzen. Wirkliche 
Kapazität der Spannungsquelle, Selbstentladung über die Zeit, 
Temperaturverhalten der Batteriekapazität usw. wäre sowieso endlos.
Wenn der Hersteller meines Thermosten schreibt, daß die AA-Zellen 1 Jahr 
halten und der nach 8 Monaten Batteriefehler anzeigt wechsle ich sie 
eben.

Gruß aus Berlin
Michael

: Bearbeitet durch User
Autor: Luther B. (luther-blissett)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stefanus F. schrieb:
> Wenn du schnell einen grobe Messung machen willst, dann benutze einen
> Kondensator (mit besonders geringem Leckstrom) anstelle der Batterie.
> Beobachte, wie schnell dessen Spannung absinkt, dann kannst du den
> Energieverbrauch pro zeit daraus berechnen.

Das klingt erst mal wie eine Idee, weil die Kondensatorspannung ja quasi 
die Füllstandsanzeige ist. Aber ich fürchte den Leckstrom und die 
Belastung durch das Voltmeter dürften die Messung im µV Bereich 
verdecken. Oder kann man die Leckströme rausmessen?

Autor: Michael U. (amiga)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

Luther B. schrieb:
> Das klingt erst mal wie eine Idee, weil die Kondensatorspannung ja quasi
> die Füllstandsanzeige ist. Aber ich fürchte den Leckstrom und die
> Belastung durch das Voltmeter dürften die Messung im µV Bereich
> verdecken. Oder kann man die Leckströme rausmessen?

Das klappt schon durchaus. Die Spannungsdifferenz ist ja auch bei 
Batterie/Akubetrieb ziemlich groß, das muß die Schaltung ja können.
Also eben z.B. bei 2x AA eben passenden Kondensator auf 3V, warten bis 
es z.B. noch 2,7V sind. Dann hast Du Kapazität, die Entladezeit und die 
Spannungsdifferenz. Der Rest ist Rechnerei. Muß man eben als Kondenstor 
mal einige µF als MKP o.ä. parat haben...

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Franc W. (franc)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
OK, jetzt sehe ich klarer, vielen Dank allen für die Tipps und 
Erklärungen!!!

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.